GNSS数据采集和处理技术设计书

1、*大学GNSS数据采集与处理技术设计书课程名称专 业 班 级 组员任课教师目录1根本概况2.2主要任务2.3作业依据2.4使用的仪器及物品2.5已有起始资料情况3.6坐标系统3.7 GPSS制网的布设3.7.1 GPS网图形设计及设计原那么 3.7.1.1 GPS网图形设计原那么 3.7.1.2 GPS网图形设计 3.7.2 GPS网的密度设计.3.7.3 GPSB制网的选点4.7.4 埋石5.8制定观测方案5.9静态外业观测6.9.1外业根本要求 6.9.2外业观测记录要求6.9.3静态数据传输与备份7.10静态数据处理7.10.1静态数据处理任务 7.10.2数据处理的具体事项 7.基线解

2、算及其质量检验 710.2.2 GPS网 平差9.11提交的成果9.附录1.QGNSS数据采集与处理技术设计书1根本概况*大学北校区位于*省*市*新城，校园地势整体平坦，校 绿化面积较大，校园环境优美，周末时间人流量较少。2主要任务进展GPS外业静态测量，并进展数据处理，建立二级 GP8S制网3作业依据a. ?全球定位系统 GPS测量规？ GB/T 18314-2009b. ?工程测量规？ GB 50026-2007c. ?全球定位系统城市测量技术规程？ CJJ73-2010d. ?测绘成果质量检查与验收？GB/T 24356-20094使用的仪器及物品表1仪器及物品列表仪器及物品名称型号/规

3、格数量GPS接收机含基座南方灵锐s864台脚架大4个小钢尺3m4把计算机联想 ThinkCentre假设干数据传输软件与GPS接收机配套假设干数据处理软件中海达HDS2003假设干数据传输线与GPS接收机配套1根铅笔HB4支5已有起始资料情况校园已有供实习使用的GPS控制点，标石保存完好。控制点坐标：G24, G42点名 XG24*G42*6坐标系统a. 平面坐标系统：GPS坐标为 WGS-84坐标系;b. 高程系统：1985国家高程基准；c. 时间系统：采用GTM+8时区时间系统。7 GPS控制网的布设7.1 GPS网图形设计及设计原那么网图形设计原那么a. GPS网应根据测区实际需要和交通

4、状况，作业时的卫星状况，预期到达的 精度，成果的可靠性以及工作效率，按照优化设计原那么进展。b. GPS网 一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如一个或假设干个独立观 测环，或者附合路线形式，以增加检核条件，提高网的可靠性。c. GPS网的点与点之间不要求通视，但应考虑常规测量方法加密时的应用， 每点应有一个以上通视方向。d. 在可能条件下，新布设的GPS网应与附近已有的GPS点进展联测；新布设 的GPS网点应尽量与地面原有控制网点相联接，联接处的重合点数不应少于三个，且分布均匀，以便可靠地确定 GPS网与原有网之间的转换参数。e. GPS网点，应利用已有水准点联测高程。 C级网每隔36点联测

5、一个高程 点，D和E级网视具体情况确定联测点数。A和B级网的高程联测分别采用三、四等水准测量的方法；C至E级网可采用等外水准或与其精度相当的方法进展。网图形设计a. GPS网网形：三角形网，如下列图1所示:b. 观测作业方式：边连式；c. 平均设站数：2；图1 GPS网网形概略图7.2 GPS网的密度设计在GPS方案设计时，一般首先根据测量任务书提出的GPS网的密度和经济指标，再结合规(工程测量规)规定并现场踏勘具体确定各点间的连接方法，各点 设站观测的次数、时间长短等布网观测方案。各种不同的任务要求和效劳对象，对 GPS点的分布要求也不同。对于一般 城市和工程测量布设点的密度主要满足测图加密

6、和工程测量的需要，平均边长一般在几公里以。表2GPS网中相邻点间距离 (km)级别工程二等三等四等一级二级相邻点平均距离94.5210.5闭合环或附合路线的边数< 6< 8< 10< 10< 107.3GPS控制网的选点a. 点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其他测量手段进展扩展与联测；b. 点位的根底应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于平安作业；C.周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，被测卫星的地平高度角应大 于 15°d. 点位应远离大功率无线电发射源如电视台、微波站等，其距离不小于 200m并应远离高压输电线其距离不得小于 50m ；e.

7、附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体或产生多路径效应的环境；f. 交通应便于作业；g. 充分利用符合要求的旧有控制点及其标石和觇标。7.4埋石控制点为原有控制点，其埋石情况如下列图 2所示:图2 GPS控制点标石埋设图1-土面2-素土 3-贫混凝土8制定观测方案根据实际作业的进展情况，及时调整观测方案和调度命令。表3 GPS测量作业调度表作业组接收机时段1时段2时段3时段4时段5型号测站点测站点测站点测站点测站点第一组9254G24G24G42G42D07第二组9252G06G06G29G01G01第三组9177G09G54G54G54G09第四组9624G20G35G35G24G249静态外

8、业观测9.1外业根本要求a 各级测量作业根本技术要求:表4各级GPS测量根本技术要求规定级别X程AAABCDE卫星截止高度角101015151515同时观测有效卫星数绍绍绍绍有效观测卫星总数支0绍观测时段数为.6.6PDOP值< 6< 6< 6< 6< 6< 6b观测组必须严格遵守调度命令，按规定时间同步观测同一组卫星。当没按方案到达点位时，应及时通知其它各组，并经观测方案编制者同意对时段作必 要调整，观测组不得擅自更改观测方案。C一个时段观测过程中严禁进展以下操作：关闭接收机重新启动；进展自 测试发现故障除外；改变接收设备预置参数等；改变天线位置；按关闭和

9、删 除文件功能等。d. 观测期间作业员不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，要 防止人员或其它物体靠近、碰动天线或阻挡信号。e. 在作业过程中，不应在天线附近使用无线电通讯。当必须使用时，无线 电通讯工具应距天线10m以上。雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击。 9.2外业观测记录要求a. 测站名的记录，测站名应符合实际点位；b. 时段号的记录，时段号应符合实际观测情况；c接收机号的记录，应如实反映所用接收机的型号；d. 起止时间的记录；e. 天线高的记录，观测前后量取天线高的互差应在限差之，取平均值作为 最后结果，准确至0.001m；f. 测量手簿必须使用铅笔在现场按作业顺序完成

10、记录，字迹要清楚、整齐 美观，不得连环涂改、转抄。如有读、记错误，可整齐划掉，将正确数据写在上 面并注名原因。g. 严禁事后补记或追记，并按网装订成册，交业验收。9.3静态数据传输与备份用数据传输线正确连接 GPS接收机和计算机，数据线不应有扭曲，接口应 直插直拔，不应有扭转。a. 及时将当天观测记录结果录入计算机，并拷贝成一式两份；b. 数据文件备份时，宜以观测日期为目录名，各接收机为子目录名，把相 应的数据文件存入其子目录下。存放数据文件的存储器应制贴标签，标明文件名, 网名、点名、时段号和采集日期、测量手簿应编号；c. 制作数据文件备份时，不得进展任何剔除或删改，不得调用任何对数据 实施

11、重新加工组合的操作指令。d. 数据在备份后，宜通过数据处理软件转换至RINEX通用数据格式，以便 与各类商用数据处理软件兼容。10静态数据处理10.1静态数据处理任务a利用Torinex4将*sth格式的观测文件转化为rinex格式；b. 利用中海达后处理软件HDS2003中文版进展基线解算及网平差；c. 成果输出。10.2数据处理的具体事项基线解算及其质量检验a.基线解算以双差固定解作为最终结果，双差固定解的可靠性由以下两项指 标来判别，即固定解的单位权中误差Rms和整周模糊度检验倍率Ratio， 其检验值见表5。根据表5判别时，Rms必须首先符合要求，而 Ratio值越大表 示固定值越可靠

12、。b.同步多边形闭合差检验对于采用同一种数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分 量相对闭合差和全长相对闭合差不宜超过表 6的规定。对于采用不同数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量 闭合差和全长相对闭合差按独立环闭合差要求检核。同步时段中的多边形同步 环，可不重复检核。表5静态GPS基线固定解可靠性判别表基线长度km510> 10Rms(m)0.0100.0120.015Ratio盪5迄1迄0表6同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定1 X10-6等级限差类型E级坐标分量相对闭合差6.0环线全长相对闭合差10.0C.重复基线边检验重复基线的长度较差不宜超过

13、下式的规定:式中： 为E级GPS控制网规定的精度按实际平均边长计算。4独 立环闭合差检验无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选取的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规 定:式中：n:为闭合环边数:为E级GPS控制网规定的精度按实际平均边长计算网平差a.起算数据与坐标系统首先要了解测区中央子午线经度，起算数据的带号，采用的坐标系等。中央 子午线经度为121 °故采用1980坐标系，取中央子午线经度 L0= 121°的3°带 高斯投影。即有：参考椭球为克拉索夫斯基椭球，长半径a=6378245m,扁率a=1/2

14、98.257;中央子午线经度L0= 121 °00'00。高程系统采用1985国家高程基 准。b. 三维无约束平差当GPS基线各项质量检验符合要求时，应以所有独立基线组成闭合图形，以三维基线向量及其协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS- 84系三维坐标作为起算依据，进展 GPS网的三维无约束平差。当超限时，可认为该基线或其 附近存在粗差基线，应采用软件提供的方法或人工方法剔除粗差基线，直至符合上式要求。c. 二维约束平差在无约束平差确定的有效观测量根底上，以起算数据中提供的点作为强制约 束的固定值，进展二维约束平差。平差结果就输出各GPS控制点在前述的坐标系统中的二维平面坐标，基线向量改正数，基线边长、方位以及坐标、基线边长、 方位的精度信息，转换参数及其精度信息。约束平差中，应将坐标点组合成不同的约束条件，以发现作为约束的坐标与 GPS网不兼容即约束平差结果严重扭曲 GPS无约束平差结果的精度。11提交的成果a.GPS控制网图;b. 平差报告及成果表；c. 外业观测记录；d. GPSM量技术设计书;e. 实习报告。附录附录:1： GPS外业观测手簿工程GPS外业观测手簿观测者日期年月日测站名测站号时段号天气状况测站近似坐标：经度：E° 纬度：N&#